Mechanical analysis of asphalt mixtures produced with waste plastic modified binders

This work compares the viscoelastic properties of an asphalt binder (70/100 pen) modified with different waste plastics and the mechanical properties of the resultant asphalt mixtures. Two different plastic wastes were used, namely recycled HDPE and EVA. Three different polymer modified binders were produced with these plastic wastes: i) 5% HDPE modified binder (P5); ii) 5% EVA modified binder (E5) and; iii) a modified binder with 4% of EVA and 2% HDPE (E4P2). Asphalt mixtures were produced with these modified binders, and their mechanical properties were analysed and compared with a conventional mixture produced with a 30/50 pen bitumen. It was possible to conclude that these recycled polymers are able to improve the mechanical performance of the asphalt mixtures used in road paving.

Study of the interaction between asphalt and plastic wastes in new polymer modified binders (PMB)

The aim of this study is evaluating the interaction between several base pen grade asphalt binders (35/50, 50/70, 70/100, 160/220) and two different plastic wastes (EVA and HDPE), for a set of new polymer modified binders produced with different amounts of both plastic wastes. After analysing the results obtained for the several polymer modified binders evaluated in this study, including a commercial modified binder, it can be concluded that the new PMBs produced with the base bitumen 70/100 and 5% of each plastic waste (HDPE or EVA) results in binders with very good performance, similar to that of the commercial modified binder.

Engineering of fatty acid production and secretion in Saccharomyces cerevisiae

Tese de Doutoramento em Ciências - Especialidade em Biologia

Exploring the properties of genetically engineered silk-elastin-like protein films

Free standing films of a genetically engineered silk-elastin-like protein (SELP) were prepared using water and formic acid as solvents. Exposure to methanol-saturated air promoted the formation of aggregated β-strands rendering aqueous insolubility and improved the mechanical properties leading to a 10-fold increase in strain-to-failure. The films were optically clear with resistivity values similar to natural rubber and thermally stable up to 180 °C. Addition of glycerol showed to enhance the flexibility of SELP/glycerol films by interacting with SELP molecules through hydrogen bonding, interpenetrating between the polymer chains and granting more conformational freedom. This detailed characterization provides cues for future and unique applications using SELP based biopolymers.

Rheological characterization of EVA and HDPE polymer modified bitumens under large deformation at 20 º C

Large amplitude oscillatory shear (LAOS) coupled with Fourier transform rheology (FTR) was used for the first time to characterize the large deformation behavior of selected bituminous binders at 20 C. Two polymer modified bitumens (PMB) containing recycled EVA and HDPE and two unmodified bitumens were tested with LAOS-FTR. The LAOS-FTR response of all binders was compared at same frequency, at same Deborah number (by tuning the frequency to the relaxation time of each binder) and at same phase shift angle d (by tuning the frequency to the one corresponding to d = 50 in the SAOS response of each sample). In all the approaches, LAOS-FTR results allowed to differentiate between all the nonlinear mechanical characteristics of the tested binders. All binders show LAOS-FTR patterns reminiscent from colloidal dispersions and emulsions. EVA PMB was less prone to strain-induced microstructural changes when compared to HDPE PMB which showed larger values of nonlinear FTR parameters for the range of shear strains tested in LAOS.

Role of biofilms in the oral health of animals

In humans the importance of biofilms in disease processes is now widely recognised together with the difficulties in treating such infections once established. One of the earliest and certainly most studied biofilm in humans is that of dental plaque which is responsible for two of the most prevalent human infections, namely dental caries and periodontal disease. However, comparable studies of dental plaque in animals are relatively limited, despite the fact that similar infections also occur, and in the case of farm animals there is an associated economic impact. In addition, biofilms in the mouths of animals can also be detrimental to human health when transferred by animal bites. As a result, an understanding of both the microbial composition of animal plaque biofilms together with their role in animal diseases is important. Through the use of modern molecular studies, an insight into the oral microflora of animals is now being obtained and, to date, reveals that despite differences in terms of microbial species and relative proportions occurring between humans and animals, similarities do indeed exist. This information can be exploited in our efforts to both manage and treat infections in animals arising from the presence of an oral biofilm. This Chapter describes our current understanding of the microbial composition of animal plaque, its role in disease and how oral hygiene measures can be implemented to reduce subsequent infection.

Construction of an innocuous Salmonella phage

Dissertação de mestrado em Bioengenharia

On modified simple reacting spheres kinetic model for chemically reactive gases

Versão dos autores para esta publicação.

Behavior of cardiac variables in animals exposed to cigarette smoke

OBJECTIVE: To assess the behavior of cardiac variables in animals exposed to cigarette smoke. METHODS: Two groups of Wistar rats were studied as follows: control group (C), comprising 28 animals; and smoking group (S), comprising 23 animals exposed to cigarette smoke for 30 days. Left ventricular cardiac function was assessed in vivo with transthoracic echocardiography, and myocardial performance was analyzed in vitro in preparations of isolated left ventricular papillary muscle. The cardiac muscle was assessed in isometric contractions with an extracellular calcium concentration of 2.5 mmol/L. RESULTS: No statistical difference was observed in the values of the body variables of the rats and in the mechanical data obtained from the papillary muscle between the control and smoking groups. The values of left ventricular systolic diameter were significantly greater in the smoking animals than in the control animals (C= 3.39 ± 0.4 mm and S= 3.71 ± 0.51 mm, P=0.02). A significant reduction was observed in systolic shortening fraction (C= 56.7 ± 4.2% and S= 53.5 ± 5.3%, P=0.02) and in ejection fraction (C= 0.92 ± 0.02 and S= 0.89 ± 0.04, P=0.01). CONCLUSION: The rats exposed to cigarette smoke had a reduction in left ventricular systolic function, although their myocardial function was preserved.

Estudio de la micobiota y sus micotoxinas en ingredientes y raciones de animales domésticos. Estrategias orientadas a la prevención de las micotoxicosis. Studies on mycobiota and incidence of mycotoxins in raw material and feedstuff for domestic animals. Different strategies for mycotoxicosis prevention.

Numerosas investigaciones han desarrollado estrategias para la remoción de micotoxinas en alimentos por diferentes métodos, aunque muchos de ellos no han llegado a ser utilizados debido a los elevados costos o a las dificultades prácticas involucradas en el proceso de detoxificación. Estos argumentos estimulan a los investigadores a desarrollar nuevas estrategias de decontaminación que eviten el uso de agentes químicos y que reduzcan las pérdidas en el valor nutritivo y la palatabilidad de los alimentos decontaminados. Una de las alternativas promisorias es la detoxificación biológica. Las levaduras capaces de adsorber micotoxinas y con habilidades probióticas o prebióticas son promisorias para reducir la exposición humana a las micotoxinas. En el tracto gastrointestinal se encuentra normalmente un gran número de especies de bacterias comensales y patógenas; sin embargo, cuando se incrementa la cantidad de microorganismos patógenos se pueden producir alteraciones de la salud y muerte. La industria argentina de alimentos destinados a animales necesita reducir los niveles de micotoxinas presentes en ingredientes o en insumos terminados. Si bien los resultados obtenidos en el mundo en la temática son preliminares y promisorios, en nuestro país aún no se han desarrollado estrategias biológicas de decontaminación de micotoxinas aplicadas a estos alimentos. Estudios de incidencia de micoflora y detección de micotoxinas en alimentos balanceados para aves, llevados a cabo por nuestro grupo de investigación en la región del sur de Córdoba demostraron la presencia de los principales géneros toxicogénicos (Aspergillus, Penicillium y Fusarium) y sus micotoxinas asociadas (aflatoxinas, zearalenona y fumonisinas). En relación a porcinotecnia, la zona sur de la provincia de Córdoba es considerada una de las tres zonas de mayor densidad porcina en Argentina. Sin embargo, la contaminación de los granos con micotoxinas representa un serio problema debido a que producen rechazo del alimento, disminución de la tasa de crecimiento y reducción inmunológica. Si consideramos la evolución en la producción lechera en los últimos años ha seguido una línea de intensificación que ha conllevado un cambio en la utilización de los alimentos, evolucionando del simple pastoreo a los sistemas de alimentación única, basados en la formulación de alimentos balanceados que constituyen la clave de la alimentación de los animales. Diferentes estudios epidemiológicos usando técnicas moleculares han demostrado que con frecuencia la infección por A. fumigatus ocurre como consecuencia de la adquisición exógena del hongo. La magnitud del problema se manifiesta en la continua búsqueda de medidas de prevención y control de estas micotoxicosis. Debido a este impacto negativo que ejercen las toxinas fúngicas lo cual, afecta los parámetros productivos como ganancia de peso y conversión alimenticia con graves pérdidas a la industria animal tanto en el mercado interno como externo.

Diseño y desarrollo de superficies modificadas. Aplicaciones ambientales, biomédicas y farmacéuticas. Design and development of modified surfaces. Environmental, biomedical and pharmaceutical applications.

El objetivo general de este proyecto de investigación es diseñar, desarrollar y optimizar superficies con propiedades especificas para ser utilizadas como sensores y biosensores, materiales biocompatibles, columnas para separaciones por electroforesis capilar, matrices para la liberación controlada de fármacos y sorbentes para remediación ambiental. Para concretar este objetivo, se propone específicamente modificar superficies o particulas apuntando a optimizar un sistema concreto relevante en aplicaciones farmaceuticas, ambientales o biomedicas: 1. Modificacion de arcillas naturales o sinteticas para desarrollar matrices portadoras de farmacos o sorbentes para remediacion ambiental:1.1 Estudiar ilitas modificadas con Fe(III) para maximizar las propiedades adsortivas frente a aniones contaminantes como arsenico. 1.2 Sintetizar LDH de Al y Mg modificados con compuestos de interés farmacéutico para diseñar sistemas de liberación controlada.2. Modificación de canales de chips y electrodos para optimizar la separación, detección y cuantificación de compuestos farmacéutico: 2.1 Diseñar y construir microchips para la separación por EC de compuestos de base fenólica.2.2 Evaluar polímeros que mejoren la respuesta y/o estabilidad de electrodos de Carbono para ser usados como detectores amperométrico de compuestos de base fenólica en sistemas FIA y miniaturizados de análisis integrados.3. Modificación de superficies sólidas con biomoléculas para el desarrollo y optimización de superficies de bio-reconocimiento:3.1 Evaluar el comportamiento de superficies de titanio modificadas con TiO2 y depósitos inorgánicos frente a la interacción con proteínas plasmáticas (PP) para el análisis de la biocompatibilidad superficial.3.2 Diseñar y desarrollar superficies biofuncionales para el reconocimiento especifico de D-aminoácidos, anticuerpos en pacientes chagásicos y simple hebra de ADN. Las técnicas que se emplearán para llevar a cabo el proyecto dependen del tipo de sistema de estudio. En particular los estudios correspondientes al objetivo 1 se realizarán mediante análisis químicos, térmico, DXR, SEM, IR, BET así como mediante titulaciones ácido-base potenciométricas, movilidades electroforéticas, cinética e isotermas de adsorción.En general para desarrollar el objetivo 2 se utilizarán técnicas electroquímicas clásicas para la caracterización de los electrodos, los que luego se utilizarán como detectores en un sistema FIA amperométrico, mientras que los microchips se emplearán en electroforesis capilar para la separación de diferentes compuestos de interés farmacéutico.Finalmente, el objetivo 3 se llevará a cabo por un lado modificando electrodos de titanio con distintos depósitos (electroquímicas, sol-gel, térmicas) de TiO2 e hidroxiapatita y evaluando la interacción con proteínas plasmáticas para analizar la biocompatibilidad de los materiales preparados. Por otro lado, se estudiará el proceso de adsorción-desorción de D-aminoácido oxidasa, antígenos del T. Cruzi y ADN de simple hebra para optmizar la capacidad de bio-reconocimiento superficial de D-aminoácidos, anticuerpos de chagásicos y de cadena complementaria de ADN. Para concretar este objetivo se utilizarán técnicas electroquímicas, espectroscópicas y microscopias.Debido al carácter multidisciplinario del presente proyecto de investigación, su ejecución se llevara a cabo a través de la colaboración de investigadores pertenecientes a distintas áreas de la Química y permitirá continuar con la formación de recursos humanos mediante la realización de tesis doctorales y estadías postdoctorales.